JP2006312667A - ディーゼル軽油組成物 - Google Patents

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Abstract

【課題】エタノールを含有しながら優れた着火性を備えるディーゼル軽油組成物を提供する。
【解決手段】ディーゼル軽油基材と、全量に対して５〜３０重量％の範囲のエタノールと、全量に対して０．５〜７重量％の範囲のエチルナイトライトまたはエチルナイトレートとを含む。前記エチルナイトライトまたはエチルナイトレートの含有量は、前記エタノールの５０重量％以下の範囲である。前記エチルナイトライトまたはエチルナイトレートは、エタノールを原料とする。
【選択図】なし

Description

本発明は、ディーゼル軽油組成物に関するものである。
近年、地球温暖化の防止のため二酸化炭素の排出量を削減することが求められており、その手段が種々提案されている。前記手段の１つとして、植物性物質、例えばサトウキビ、トウモロコシ等の農作物の発酵、蒸留により得られたエタノール等を自動車用燃料等として用いることが知られている。
前記植物性物質は、原料となる植物自体が既に二酸化炭素を吸収しているので、該植物性物質を燃焼させたとしても、排出される二酸化炭素の量は、該植物自体が吸収した二酸化炭素の量に等しく、総計としての二酸化炭素の排出量は理論的にはゼロになる。そこで、前記植物性物質の１つであるエタノールをガソリンに混合して、ガソリンエンジンの燃料に使用することが知られている（特許文献１参照）。
一方、燃費、排出物の低減が可能な内燃機関として、ディーゼルエンジンがある。前記ディーゼルエンジンは、ディーゼル軽油等の燃料の圧縮自着火により駆動されるものであり、二酸化炭素の排出量が少ないことが知られている。そこで、前記ディーゼル軽油にエタノールを混合できれば、二酸化炭素の排出量低減の面でさらに有利になるものと考えられる。
しかしながら、ディーゼルエンジンの燃料として用いた場合、エタノールは着火性が低いため、エタノールを混合した燃料もまた着火性が低減するという不都合がある。
特開２００５−２９７６１号公報 特許第３１０２９３４号公報
本発明は、かかる不都合を解消して、エタノールを含有しながら優れた着火性を備えるディーゼル軽油組成物を提供することを目的とする。
かかる目的を達成するために、本発明のディーゼル軽油組成物は、ディーゼル軽油基材と、該ディーゼル軽油基材に対して５〜３０重量％の範囲のエタノールと、該ディーゼル軽油基材に対して０．５〜７重量％の範囲のエチルナイトライトまたはエチルナイトレートとを含むことを特徴とする。
本発明のディーゼル軽油組成物は、前記範囲のエタノールと共に、前記範囲のエチルナイトライトまたはエチルナイトレートを含むことにより、エタノールを含有するにも関わらず優れた着火性を得ることができる。尚、ディーゼル軽油の着火性を向上するセタン価向上剤として、炭素数６または８のアルキルナイトレートを用いることは知られている（特許文献２参照）。しかし、前記セタン価向上剤として、エチルナイトライトまたはエチルナイトレートを用いることは知られていない。
前記エタノールの含有量は、前記ディーゼル軽油基材に対して５重量％未満では、二酸化炭素の排出量を低減する効果が得られず、３０重量％を超えるとディーゼルエンジンにおける着火性が低下すると共に、単位体積当たりの発熱量の低下により出力低下が起こる。
また、前記エチルナイトライトまたはエチルナイトレートの含有量は、前記ディーゼル軽油基材に対して０．５重量％未満では、前記エタノールを含むディーゼル軽油組成物の着火性を向上することができず、７重量％を超えてもそれ以上の効果は得られない。
本発明のディーゼル軽油組成物において、前記エチルナイトライトまたはエチルナイトレートの含有量は、前記エタノールの５０重量％以下の範囲であることが好ましい。前記エチルナイトライトまたはエチルナイトレートの含有量は、前記エタノールの５０重量％を超えると着火遅れ時間のばらつきが大きくなり振動が発生するとの問題がある。
前記エチルナイトライトまたはエチルナイトレートは、どのような反応経路により合成されたものであってもよいが、エタノールを原料とするものであることが好ましい。前記エチルナイトライトまたはエチルナイトレートは、前記エタノールを含むディーゼル軽油組成物の着火性を向上する一方、エタノールを原料とすることにより、エタノールと共に二酸化炭素の排出量低減に寄与することができる。
エタノールを原料とする場合、前記エチルナイトライトはエタノールと亜硝酸との反応により得ることができ、前記エチルナイトレートはエタノールと硝酸との反応により得ることができる。
次に、本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。
本実施形態のディーゼル軽油組成物は、ディーゼル軽油基材と、該ディーゼル軽油基材に対して５〜３０重量％の範囲のエタノールと、該ディーゼル軽油基材に対して１〜７重量％の範囲のエチルナイトライトまたはエチルナイトレートとを含むことを特徴とする。
前記エタノールは、工業的に合成されたものであってもよいが、二酸化炭素の排出量を低減する面から、植物を原料とするものであることが好ましい。植物を原料とするエタノールとして、例えば、サトウキビ、トウモロコシ等の農作物の発酵、蒸留により得られたもの等を挙げることができる。
前記エチルナイトライトまたはエチルナイトレートは、どのような反応経路により合成されたものであってもよいが、二酸化炭素の排出量を低減する面から、エタノールを原料とするものであることが好ましい。
エタノールを原料とする場合、前記エチルナイトライトは、次式（１）に示すようにエタノールと亜硝酸との反応により得ることができる。
ＣＨ３ＣＨ２ＯＨ ＋ ＨＮＯ２ → ＣＨ３ＣＨ２ＯＮＯ ＋ Ｈ２Ｏ ・・・（１）
また、前記エチルナイトレートは、次式（２）に示すように、エタノールと硝酸との反応により得ることができる。
ＣＨ３ＣＨ２ＯＨ ＋ ＨＮＯ３ → ＣＨ３ＣＨ２ＯＮＯ２ ＋ Ｈ２Ｏ ・・・（２）
次に、本発明の実施例と比較例とを示す。
本実施例では、まず参考例として、ディーゼル軽油基材としてのヘプタン（Ｃ１６Ｈ３４、沸点９８．４℃）の着火性を試験した。着火性の試験は、噴霧着火試験装置（Ｆｕｅｌ Ｔｅｃｈ社製、商品名：ＦＩＡ−１００）を用い、燃焼室温度を５００℃、圧力を２ＭＰａに設定して、着火遅れ時間を測定することにより行った。結果を表１に示す。
次に、ディーゼル軽油基材としてのヘプタン９０重量％、エタノール８．５重量％、エチルナイトライト１．５重量％からなるディーゼル軽油組成物を調製した。
次に、本実施例で調製したディーゼル軽油組成物の着火性を、前記参考例と全く同一にして試験した。結果を表１に示す。
〔比較例１〕
本比較例では、ディーゼル軽油基材としてのヘプタン９０重量％、エタノール１０重量からなり、エチルナイトライトを全く含まないディーゼル軽油組成物を調製した。
次に、本比較例で調製したディーゼル軽油組成物の着火性を、前記参考例と全く同一にして試験した。結果を表１に示す。
本実施例では、ディーゼル軽油基材としてのヘプタン９０重量％、エタノール７．０重量％、エチルナイトライト３．０重量％からなるディーゼル軽油組成物を調製した。
次に、本実施例で調製したディーゼル軽油組成物の着火性を、前記参考例と全く同一にして試験した。結果を表１に示す。
本実施例では、ディーゼル軽油基材としてのヘプタン８０重量％、エタノール１７．０重量％、エチルナイトライト３．０重量％からなるディーゼル軽油組成物を調製した。
次に、本実施例で調製したディーゼル軽油組成物の着火性を、前記参考例と全く同一にして試験した。結果を表１に示す。
本実施例では、ディーゼル軽油基材としてのヘプタン７０重量％、エタノール２５．５重量％、エチルナイトライト４．５重量％からなるディーゼル軽油組成物を調製した。
次に、本実施例で調製したディーゼル軽油組成物の着火性を、前記参考例と全く同一にして試験した。結果を表１に示す。
本実施例では、ディーゼル軽油基材としてのヘプタン９０重量％、エタノール８．５重量％、エチルナイトレート１．５重量％からなるディーゼル軽油組成物を調製した。
次に、本実施例で調製したディーゼル軽油組成物の着火性を、前記参考例と全く同一にして試験した。結果を表１に示す。
Figure 2006312667
表１から、ヘプタン９０重量％とエタノール１０重量％とからなる比較例１のディーゼル軽油組成物は、ヘプタン１００％からなる参考例のディーゼル軽油組成物よりも着火遅れ時間が長く着火性が低くなっているが、ヘプタン９０重量％、エタノール８．５重量％、エチルナイトライト１．５重量％からなる実施例１のディーゼル軽油組成物によれば、参考例よりも着火遅れ時間が短く、優れた着火性を備えていることが明らかである。
また、ヘプタン７０〜９０重量％、エタノール７〜２５重量％、エチルナイトライト１．５重量％からなる実施例２〜４のディーゼル軽油組成物、実施例１のエチルナイトライトに代えてエチルナイトレートを用いた実施例５のディーゼル軽油組成物によっても、実施例１と同様に、参考例よりも着火遅れ時間が短く、優れた着火性を備えていることが明らかである。

Claims (3)

  1. ディーゼル軽油基材と、全量に対して５〜３０重量％の範囲のエタノールと、全量に対して０．５〜７重量％の範囲のエチルナイトライトまたはエチルナイトレートとを含むことを特徴とするディーゼル軽油組成物。
  2. 前記エチルナイトライトまたはエチルナイトレートの含有量は、前記エタノールの５０重量％以下の範囲であることを特徴とする請求項１記載のディーゼル軽油組成物。
  3. 前記エチルナイトライトまたはエチルナイトレートは、エタノールを原料とするものであることを特徴とする請求項１または請求項２記載のディーゼル軽油組成物。
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